Google raggiunge la Supremazia Quantistica

Il team di ricercatori di Google ha raggiunto un grande passo avanti nell’informatica quantistica, come riportato dalla rivista Nature e comunicato con fierezza nel blog ufficiale di Google dal CEO della società, Sundar Pichai. 

Google ha raggiunto la "supremazia quantistica", un termine "artistico che significa che abbiamo usato un computer quantistico per risolvere un problema che un computer classico potrebbe risolvere in un tempo impraticabilmente lungo" ha commentato Pichai. "Questo momento rappresenta una pietra miliare distinta nel nostro sforzo di sfruttare i principi della meccanica quantistica per risolvere i problemi computazionali. Siamo entusiasti di ciò che ci aspetta, ma siamo anche molto onorati dal viaggio impiegato per arrivare qui. E siamo consapevoli della saggezza lasciata dal grande premio Nobel Richard Feynman: ‘Se pensi di capire la meccanica quantistica, non capisci la meccanica quantistica’.

"L’universo opera fondamentalmente a livello quantico, gli esseri umani no" ha aggiunto Pichai. "In effetti, molti principi della meccanica quantistica contraddicono direttamente le nostre osservazioni a livello superficiale sulla natura. Eppure le proprietà della meccanica quantistica hanno un enorme potenziale per l’informatica".

Google dimostra la supremazia quantistica

La meccanica quantistica – da Wikipedia – è "la teoria della meccanica attualmente più completa, in grado di descrivere il comportamento della materia, della radiazione e le reciproche interazioni, con particolare riguardo ai fenomeni caratteristici della scala di lunghezza o di energia atomica e subatomica dove le precedenti teorie classiche risultano inadeguate".

Pichai spiega la potenza di un computer quantico piu’ tecnicamente cosi’: "Se un bit di un computer classico può memorizzare informazioni come 0 o 1, un bit quantico, o qubit, può essere contemporaneamente 0 e 1, una proprietà chiamata sovrapposizione. Quindi se hai due bit quantici, ci sono quattro possibili stati che possono essere messi in sovrapposizione e quelli crescono in modo esponenziale". In breve, "un computer quantistico è in grado di esplorare simultaneamente un ricco spazio di molte possibili soluzioni a un problema".

Per dimostrare la "supremazia quantistica", la macchina quantistica di Google ha eseguito con successo un calcolo di prova in soli 200 secondi; lo stesso calcolo avrebbe richiesto al supercomputer più veloce del mondo un tempo di 10.000 anni. E’ stato possibile solo "grazie alla qualità del controllo che abbiamo sui qubit" ha detto Pichai, ammettendo pero’ che i computer quantistici sono inclini a errori. Tuttavia, l’esperimento fatto da Google ha mostrato la capacità di "eseguire un calcolo con pochi errori sufficienti su una scala abbastanza grande da sovraperformare un computer classico".

Il CEO di Google ha detto che per coloro che lavorano nel campo della scienza e della tecnologia questo successo ottenuto da Google è il momento "ciao mondo!" che stavano aspettando, la "pietra miliare più significativa fino ad oggi nella ricerca per rendere il calcolo quantico una realtà". Tuttavia, c’è ancora molta strada da percorrere tra "gli esperimenti di laboratorio di oggi e le applicazioni pratiche di domani".

Google ha impiegato 13 anni per raggiungere questa ‘supremazia quantistica’. Nel 2006, lo scienziato Hartmut Neven di Google ha iniziato ad esplorare l’idea di come il calcolo quantistico potrebbe aiutare nell’accelerare l’apprendimento automatico in Google. Questo lavoro ha portato alla fondazione del team Google AI Quantum e nel 2014 John Martinis e il suo team dell’Università della California a Santa Barbara si sono uniti al team per costruire un computer quantistico. Due anni dopo, Sergio Boixo ha pubblicato un documento che riassumeva gli sforzi compiuti fino a quel momento, e ora il team ha costruito il primo sistema quantistico al mondo che supera le capacità dei supercomputer.

"L’informatica quantistica sembra futuristico perché fino a poco tempo fa lo era ma oggi stiamo segnando una importante pietra miliare nella ricerca sull’informatica quantistica che apre nuove possibilità per questa tecnologia" ha commentato Hartmut Neven, Engineering Director del Google AI Quantum Team."A differenza del calcolo classico, che esegue qualsiasi cosa, dal tuo telefono cellulare ad un supercomputer, il calcolo quantistico si basa sulle proprietà della meccanica quantistica" .

Secondo Neven i computer quantistici potrebbero potenzialmente risolvere problemi che sarebbero troppo difficili o addirittura impossibili per i computer classici, come progettare batterie migliori, capire quali molecole potrebbero produrre medicinali piu’ efficaci o ridurre al minimo le emissioni derivanti dalla creazione di fertilizzanti; potrebbero anche aiutare a migliorare le tecnologie avanzate esistenti come l’apprendimento automatico.

"Questo risultato è il risultato di anni di ricerca e dedizione di molte persone. È anche l’inizio di un nuovo viaggio: capire come far funzionare questa tecnologia" ha aggiunto Neven. "Stiamo lavorando con la comunità di ricerca e disponiamo di strumenti di provenienza aperta per consentire ad altri di lavorare al nostro fianco per identificare nuove applicazioni.".

"Abbiamo sempre saputo che sarebbe stata una maratona, non uno sprint" ha detto Pichai. 

La dichiarazione completa di Pichai è disponibile su www.blog.google